吳連會
(遼寧省第三地質大隊 遼寧 朝陽 122000)
標準貫入試驗錘擊數(shù)是確定粘性土的壓縮模量的有效方法之一。在《工程地質手冊》(第四版)中已制定了標準貫入試驗錘擊數(shù)N與粘性土壓縮模量Es的關系表。大量試驗和工程實踐證明,該表適用于老粘性土和一般粘性土,對于新近沉積粘性土則明顯的不適用,而新近沉積粘性土在各地區(qū)廣泛分布。研究確定出標準貫入試驗錘擊數(shù)N與新近沉積粘性土的壓縮模量Es的關系,對新近沉積粘性土的理論研究和工程實踐具有重要意義。
新近沉積粘性土是第四紀全新世(Q4)文化期以來新堆積的粘性土,一般為欠固結的,且強度較低。
1.1 野外特征
新近沉積粘性土分布于河漫灘、山前沖、洪積扇的表層,古河道,已填塞的湖、塘、溝、谷和河道泛濫地區(qū)。
顏色較深而暗,呈褐,暗黃或灰色,含有機質較多時帶灰黑色。結構性差,用手擾動原狀土時極易變軟,塑性較低的土還有振動水析現(xiàn)象。在完整的剖面中無粒狀結核體,但可能含有圓形及亞圓形鈣質結核體(如礓結石)或貝殼等,在城鎮(zhèn)及附近一般含有少量碎磚、瓦片、陶瓷、銅幣或朽木等人類活動的遺物。
1.2 物理力學性質
(1)天然孔隙比大
新近沉積粘性土沉積年代很晚,一般欠固結的,結構性差,質量密度較小,約在1.50-1.85g/cm3之間;孔隙比大,天然孔隙比e一般在0.70-1.20之間。
(2)高壓縮性
新近沉積粘性土一般欠固結,孔隙比較大,具有高壓縮性的特點,壓縮系數(shù)a1-2一般在0.50-1.10MPa-1之間,壓縮模量Es一般在2.0-7.5MPa之間。
(3)抗剪強度低
新近沉積粘性土固結程度低,結構性差,抗剪強度低,當含水量較高,呈可塑-軟塑狀態(tài)時,強度更低。其抗剪強度由粘聚力C和內摩擦角Φ決定,該土層的粘聚力C一般在10.0-20.0kPa之間,內摩擦角Φ一般在7.0-15.0°之間。
新近沉積粘性土一般欠固結,結構性差,土質疏松,其間標準貫入試驗錘擊數(shù)N值(經觸探桿長修正值)較低,一般在1.0-7.0擊之間,新近沉積粘性土孔隙比大,具有高壓縮性的特點,其壓縮模量Es一般在2.0-7.5MPa之間。當新近沉積粘性中的標準貫入試驗錘擊數(shù)越高,其壓縮模量值明顯地也越大,反之亦然。經分析研究大量的試驗數(shù)據(收集匯總了18個地區(qū)的200份《巖土工程勘察報告》資料,選取新近沉積粘性土中標準貫入試驗點與人工探井取樣點相符合的500組數(shù)據,確定出二者的對應關系見下圖。
N-Es關系曲線圖
3.1 新近沉積粘性土是第四紀全新世(Q4)文化期以來新堆積的粘性土,一般為欠固結的其孔隙比大,壓縮性高,抗剪強度低。
3.2 新近沉積粘性土的標準貫入試驗錘擊數(shù)越高,其壓縮模量值也越大,二者有一定的對應關系。在新近沉積粘性土層中,根據其標準貫入試驗錘擊數(shù),用N-Es關系曲線圖可確定出該土層的壓縮模量Es值。
[1]常士驃,馬蘇民.工程地質手冊[M].4 版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.